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Advanced Design of Heat Exchangers using multiscale models and machine learning

Description du projet

Zoom sur le refroidissement des moteurs d’avion

Les échangeurs de chaleur (HX pour «heat exchangers») sont des composants essentiels des systèmes énergétiques, y compris le refroidissement des moteurs d’aviation. Les dispositifs aéronautiques deviennent de plus en plus compacts et les exigences en matière d’efficacité augmentent. La nécessité d’une conception avancée des HX est donc plus pressante que jamais. Le projet ADeHEx, financé par le programme MSCA, vise à concevoir des HX compacts personnalisés pour les moteurs de demain. Plus précisément, il combinera l’optimisation topologique (OT) et les techniques de fabrication additive (FA) pour élaborer des échangeurs de chaleur efficaces. Bien que l’OT pour les problèmes thermo-fluidiques ait progressé, ses applications industrielles ont été entravées par les coûts de calcul. L’objectif d’ADeHEx sera donc de développer une méthodologie de conception complète pour les HX multi-échelles 3D de fluide à fluide en utilisant une dé-homogénéisation basée sur l’apprentissage automatique. Il s’agira notamment de construire des modèles de calcul thermo-hydrauliques homogénéisés et d’utiliser des réseaux neuronaux convolutionnels pour réduire le temps de calcul.

Objectif

Heat exchangers (HXs) are at the heart of many energy systems, one example being engine cooling in the aviation industry. Advanced design of HXs is urgent since aircraft systems are becoming smaller and need to become more efficient. Through topology optimisation (TO) and additive manufacturing (AM), custom compact HXs will be designed to cool the engines of tomorrow. Although TO of thermofluidic problems has recently undergone tremendous development, the technology is mostly limited to academic problems, since existing approaches are restricted to macroscopic design with extreme computational cost being prohibitive for industrial applications.
The objective of ADeHEx is therefore to propose an integrated design methodology for multi-scale 3D fluid-to-fluid HXs using machine learning-based de-homogenization. Specifically, I will a) construct a homogenized thermohydraulic computational model; b) use convolutional neural networks to recover detailed micro-channel design from homogenization-based TO, reducing computational time by at least two orders of magnitude. Implemented at University of Southern Denmark and at the secondment, Brown University, a two-way transfer of knowledge is guaranteed through my expertise in level-set-based TO and the expertise of the supervisors in complex multiphysics modelling and physics-based machine learning. ADeHEx will a) consolidate my academic excellence and professional maturity through new skills and competences in machine learning, homogenized thermohydraulic models, teaching, supervision, project management, dissemination, industrial engagement, networking; b) harness the complementary expertise of two strong multidisciplinary teams, pushing research to the forefront of design engineering and computer science and informatics; c) revolutionize the design process of HXs and multiphysics system optimisation, while benefiting EU companies in manufacturing, aviation, etc., and raising European economic competitiveness.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.

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Mots‑clés

Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).

Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

Thème(s)

Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.

Régime de financement

Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2022-PF-01

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

SYDDANSK UNIVERSITET
Contribution nette de l'UE

La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.

€ 214 934,40
Coût total

Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.

Aucune donnée

Partenaires (1)

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